现浇连续箱梁地基处理及支架预压施工技术

１３８·　全国中文核心期刊　路基工程　２００７年第４期（总第１３３期）　
现浇连续箱梁地基处理及支架预压施工技术　
侯建中　
（中铁二局机械筑路工程有限公司　四川成都６１００３１）　

摘要介绍河南开通高速公路孙寺互通立交桥现浇连续箱梁地基处理及支架预压施工技术。　
关键词连续箱梁地基处理支架预压施工　

１工程概况　
孙寺互通主线桥共５联２１跨，全长４１４　ｍ，第一　至四联为钢筋混凝土连续箱梁，第五联为上跨既有连　霍高速公路现浇钢筋混凝土连续箱梁，需对软弱地基　处理后搭设满堂支架进行梁体现浇封闭施工。　２地基处理　２．１原地面处理　（１）场地软弱土深４．３～６．１　ｍ，承载力为８０～　１　１０　ｋＰａ，处理后其容许承载力可达１６０　ｋＰａ。地下水　位雨季（７～９月份）在原地面下０．５　ｍ，，旱季（１０　月～次年６月份）在原地面下１．０　ｍ。　（２）清除场地桩基施工残余淤泥，回填砂砾，　再平整支架范围内地面，并按２％预留横坡。在主线　桥支架范围顺桥向挖好临时排水沟，以便雨季时将水　引至主线两侧既有排水沟。平整场地上填筑一层４０　ｃｍ厚的砖碴，采用震动压路机碾压密实后铺设８　ｃｍ　厚的Ｃ２０混凝土。　２．２荷载检算　跨箱梁的重量（包括施工荷载），以第５联３５　ｍ跨（Ｃ５０混凝土）半幅为计算标准：半幅单跨混凝　土４１８　ｍ　，梁水平底宽１３．１　ｍ，钢筋混凝土容重２．８　ｔ／ｍ　。施工荷载系数为１．２，安全系数为１．５，支架　水平间距０．９　ｍ×０　９　ｍ，底托垫木１２　ｃｍ×２０　ｃｍ。　２．２．１支架受力计算　支架受力包括：①箱梁恒载ｑ佰＝２５．０　ｋＮ／ｍ　；　
②施工荷载（人员、机具等）ｑ施＝１　ｋＮ／ｍ　；③振捣　
混凝土产生的荷载ｑ振＝４　ｋＮ／ｍ　；④内模、外模和支　
撑荷载ｑ女＝１．５　ｋＮ／ｍ　；⑤钢管自重ｇ钢＝４　ｋＮ／ｍ　。　
荷载合计ｑ＝３５．５　ｋＮ／ｍ　，单根立杆承受荷载Ｐ：０．９　
×０．９×３５．５：２８．７５　ｋＮ＜３０　ｋＮ。　
２．２．２地基受力分析　
取一个立架进行分析，见图１。　

叶　

图１　地基受力图（单位：ｃｍ）　
垫木受力　
方木尺寸为：３．００　ｉｎ×０．１２　ｉｎ×０．２０　ｉｎ，立杆传　
给方木的均布应力ｏｒ　：４Ｐ／Ｓ＝１９１．７　ｋＰａ。地基为亚　
粘土，天然含水量高达６０％，容许承载力仅８０　ｋＰａ　
左右，故必须对地基进行加固处理。　
先对地基采用砖碴进行加固，砖碴厚４０　ｃｍ，根　
据经验及计算，处理后地基承载力可提高到１６０　ｋＰａ　
以上，满足要求。　
再在砖碴顶面铺设一层８　ｃｍ厚混凝土，以防　
侯建中，男，工程师。　渗水。　

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图４碎石桩断面图（单位：ｍ）　
表２湿地地基处理方案经济比较表　

从表２可以看出，处理深度较浅时。相同条件下　
的造价，换填片石最高，抛填片石与碎石桩接近，换　
填渗水土最省。随着地基处理深度增加，尤其是深层　
地基，不论是技术还是经济方面，碎石桩较其它方案　
都优越。因此，青藏铁路设计规定２．０　ｍ以上深度的　
湿地地基采用碎石桩处理是合适的。　

５结束语　
（１）青藏铁路季节性冻土区湿地路基地基的处　
理，除考虑了湿地软弱层厚度外，还按环保优先的建　
设理念，采用了符合环保、保护湿地的工程措施，其　
施工工艺是合理、可行的。　
（２）湿地地基处理的施工质量及长期效果，尚　
待路基本体施工、冻融及铁路运营的检验。　
收稿日期：２００７一Ｏ２一Ｏ１　

盖　
］　
十一寸　
侯建中：现浇连续箱梁地基处理及支架预压施工技术　·１３９·　
２．２．３垫木受力计算　
垫木承受钢管压力（图１），钢管底托尺寸为１５　ｅｍ　Ｘ　１５　ｅｍ钢板，垫木受力Ｐ＝２８．７５／０．１５　＝　１．２７　ＭＰａ。　垫木材质为杉木、红松木，横纹受压，查公路施　工手册得横纹受压抗压强度设计值［　］＝１．５　ＭＰａ，因此垫木受力满足要求。　３支架搭设与预压　预压材料采用编织砂袋，重量为１．５倍荷载，预　压７２小时。　３．１支架设计　根据该桥特点，选用碗扣式满堂支架。　根据箱梁混凝土数量及箱梁底板面积，计算箱梁　底板的最大均布荷载。荷载系数取１．２，安全系数取　１．５，设计荷载见表１。　表１设计荷载表　碗扣式支架上下端设可调螺杆，根据《桥涵》　施工手册查得横杆步距１．２　ｍ时，每根立杆的承受力　不小于３０　ｋＮ。　立杆间距：口＝（３０／４２．４）　＝０．８４　ｍ，取　９０　ｅｍ。　单根立杆承受荷载Ｎ＝０．９　Ｘ　０．９　Ｘ　３１．５：２５．５２　ｋＮ＜３０　ｋＮ，设计满足要求。　为此，立杆间距采用０．９　ｍ　Ｘ０．９　ｍ，横杆步距采　用１．２　ｍ。　３．２支架预留沉落量　（１）支架采用沙袋进行预压，每一袋均称量记　录，逐级加载，逐级测量记录，全部加载后，观测　７２小时以上，确认支架稳定后方可逐级卸载，并观　测记录，确定地基、支架、模板的非弹性变形和弹性　变形，再调整模板高程，使梁体线形符合设计要求。　（２）为确保预压取得准确、完整的资料，并预　压一次成功，需要先对地基、支架力杆、接头扣件、　模板等的沉降变形进行初步估算。①支架的压缩弹性　变形６．估计２　ｍｍ。②支架的非弹性变形６　累计１５　ｍｍ。③支架基底的非弹性变形　估计１０　ｍｍ。变形　合计２７　ｍｍ。　３．３支架搭设　３．３．１施工程序　场地平整一场地压实一铺４０　ｅｍ厚砖碴一铺８　ｅｍ　厚混凝土一搭设钢管满堂架一用可调托撑固定纵横木　一铺设模板。　３．３．２支架布置　（１）现浇桥梁模板均采用双面覆膜胶合板，尺　寸１２２　ｅｍ　Ｘ　２４４　ｅｍ　Ｘ　１．８　ｅｍ，竹胶模板支撑底层采用　１０　ｅｍ　Ｘ　１０　ｅｍ方木，间距３０　ｅｍ，横桥方向布置；下　层采用１５　ｅｍ　Ｘ　１５　ｅｍ方木，间距９０　ｅｍ，翼板处采用　１０　ｅｍ　Ｘ　１０　ｅｍ方木，顺桥向布置。　
（２）支撑采用　４８　Ｘ　３．５碗扣式钢管，上、下立　
杆分别设可调底座、托撑，平面布置９０　ｅｍ　Ｘ　９０　ｅｍ；　
立杆可调底座下垫１２　ｅｍ　Ｘ　２０　ｅｍ通长方木，托撑上　
垫１５　ｅｍ　Ｘ　１５　ｅｍ通长方木，步距１．２　ｍ，不足１．２　ｍ　
仍按一步杆施工。　
（３）支架材料钢管、扣件、脚手板必须满足规　
范要求，进场应严格检查，合格后方可使用。　
（４）支架两侧端头高于现浇梁顶面１５０　ｅｍ，加　
两道横杆作为防护栏。　
３．４支架预压　
为减少支架变形及地基沉降对上部现浇箱梁的影　
响，在支架、模板工作完成以后，对支架进行预压，　
为方便操作，预压重量不小于上部构造重量的　
１．５倍。　
（１）分段预压。每一个现浇段为一个预压段。　
预压范围为箱梁底部投影范围。　
（２）预压顺序。分级加载，第一、二次分别加载　
总重的３Ｏ％，第三次加载总重的４Ｏ％。　
（３）预压观测。第一次加载后，每２小时观测一　
次，观测４小时，当连续两次观测沉降差不超过３　
ｍｍ，认为沉降趋于稳定，经监理工程师同意后，方　
进行第二次加载，每４小时观测１次。第二次第三次　
加载观测同第一次。第三次加载沉降稳定后，经监理　
工程师同意，可进行卸载。当支架的变形值不超过跨　
度的１／２５０，即为合格。左、右半幅视具体情况，可　
同时进行。　
（４）卸载：利用人工配吊机运砂袋均匀对称卸　
载，卸载同时继续观测。卸载完成后，根据观测值计　
算支架及地基综合变形。　
（５）根据观测记录，计算、整理预压沉降结果　
见表２，遂调整箱梁底板及悬臂的预拱高度，对其节　
点联系、纵横向稳定性进行检查。　
表２预压沉降观测结果表　ｍｍ　

注：支架高度７．６　ｍ　
（６）根据表２数据，在设计标高的基础上，每个　
墩顶位置箱梁的预提高度定为１０　ｍｍ，每跨中预提高　
度定为２０　ｍｍ。　

４　结束语　
孙寺互通立交桥现浇连续箱梁施工，先通过受力　
计算，确定了地基加固及支架搭设的相关技术参数，　
确保了现浇梁体的顺利施工和高质量，对类似工程施　
工具有较好的借鉴作用。　
收稿日期：２００７—０１—２４